分享好友 资讯首页 频道列表

热固性树脂基复材预浸料 模压灌注工艺适配提效升级

2025-12-24 14:0310

热固性树脂复材预浸料实现模压与灌注工艺适配及提效升级,核心是构建“材料—模具—工艺—装备—质控”五维协同体系,以低挥发快固化预浸料为基础,融合模压高压致密与灌注均匀浸润优势,通过全链条优化实现周期压缩、缺陷管控与量产稳定,适配航空、风电、汽车等领域规模化生产需求。

模压工艺适配中小尺寸高致密度承力件,需预浸料严格控胶量、低挥发分,搭配高压控温固化保障精度;灌注工艺适配中大型复杂曲面结构,常采用“预浸料+干织物”混杂铺层,依托低粘度树脂与合理流道设计实现均匀浸润;两者复合可兼顾关键区域承力与复杂构型一体化成型,大幅拓展应用场景。

材料端升级聚焦预浸料与树脂体系优化:优先选用热熔法预浸料,按承力需求搭配碳纤/玻纤混杂铺层,关键区用碳纤维保障强度,非承力区用玻璃纤维平衡成本;树脂体系需具备低挥发、低粘度、可控凝胶特性,加入偶联剂提升界面粘结,引入纳米填料优化传热效率。预浸料需严格低温存储与预处理,通过自动铺层保障定位精度,减少人为缺陷。

模具与铺层设计核心是降阻、排气、保形:采用加热冷却一体化模具,模压模开设微排气槽配合真空辅助高效排气,灌注模依托CFD仿真优化浇口与排气布局;铺层按受力需求采用错缝搭接与局部补强,三明治结构可实现轻量化与刚度提升,同时强化密封设计避免漏胶溢胶。

工艺提效通过固化动力学优化与复合工艺组合实现:基于DSC测试建立模型,优化升温降温曲线,将环氧体系固化周期缩短70%以上;模压采用分段加压策略,灌注实施真空预抽、低速注胶的阶梯式工艺,复合工艺则实现“强区模压致密、弱区灌注快成型”的精准适配,搭配快速加热冷却技术进一步压缩循环时间。

装备与质控升级保障量产稳定:引入自动铺层、伺服模压与智能灌注设备,实现工艺参数精准控制;构建数字孪生模型仿真全流程,预埋传感器实时监测固化状态,结合在线CT、超声C扫实现缺陷全检,通过MES系统完成全流程追溯。

常见缺陷可通过针对性措施管控:挥发分过高与排气不畅导致的孔隙,可通过预烘除杂、微排气槽设计解决;界面粘结差引发的分层,需优化偶联剂处理与铺层精度;树脂粘度高或流道不合理造成的干斑,可借助低粘度树脂与CFD流道优化改善;尺寸偏差与翘曲则通过对称铺层、均匀冷却与退火处理规避。

当前技术挑战集中在碳纤维预浸料成本高、快固化与性能平衡难、大型模具温控密封可靠性不足等方面,未来将向国产材料替代、生物基树脂应用、AI与数字孪生融合优化、全生命周期质控追溯方向迭代,进一步提升效率、降低成本,推动复材工艺规模化普及。


反对 0
举报 0
收藏 0
打赏 0
评论 0